Unser Nachbar – der Mars
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46 11014 Didaktische FWU-DVD | Unser Nachbar – der Mars Zur Bedienung Mit den Pfeiltasten der Fernbedienung (DVD-Player) oder der Maus (Computer) können Sie Menüpunkte und Buttons ansteuern und mit der OK-Taste bzw. Mausklick starten. Um das Arbeitsmaterial zu sichten / auszudrucken, legen Sie die DVD in das Laufwerk Ihres Computers ein und öffnen den Ordner „material“. Die Datei „Inhaltsverzeichnis“ öffnet die Startseite. Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards Die Schülerinnen und Schüler sind in der Lage: • erarbeiten, bewerten, und diskutieren die wichtigsten Ergebnisse der Marsmissionen; • erkennen, dass die Erde möglicherweise nicht der einzige Planet im Universum ist, auf dem es Leben gibt; • beschreiben und unterscheiden scheinbare und wirkliche Bewegungen und erläutern deren Ursachen mit geeigneten Darstellungen oder an einem Modell; 2 • ordnen Oberflächenformationen deren Entstehungsursachen zu; • wenden physikalische Größen bei der Beschreibung der Planeten an; • systematisieren die Objekte des Sonnensystems; • übertragen Kenntnisse vom System Landschaft auf Geoökosysteme großen Maßstabs; • gewinnen Einblick in extraterrestrische Landschaftssysteme erdähnlicher Himmelskörper; • verstehen die Folgen der Existenz von Atmosphären unterschiedlicher Dichte und Zusammensetzung; • erkennen die Möglichkeiten, Ziele, Nutzen und Perspektiven der bemannten und unbemannten Raumfahrt. Zum Inhalt Unser Nachbar – der Mars Film (22 min) Durch die frühe Marsbeobachtung sind sehr viele physikalische Entdeckungen gemacht worden und auch heute ist die Erkundung des Mars ein ganz aktuelles Thema. Die Reise zu anderen Planeten, die Frage nach außerirdischem Leben und die Besiedlung des Mars beschäftigen viele Wissenschaftler. Dieser Film gibt einen Überblick über unseren Nachbarn im Sonnensystem, seinen Aufbau, über seine Eigenschaften und die Reise zu ihm. Dabei werden Erkenntnisse aufgezeigt, die man sowohl von der Erde aus als auch durch zahlreiche Marsmissionen gewonnen hat. Die Marsmissionen wiederum waren jedoch nicht immer alle erfolgreich. Die erfolgreichen lieferten jedoch überraschende und faszinierende Ergebnisse, wie beispielsweise der Rover Curiosity. Und auch für den Menschen bestehen Pläne einer Mission zum Mars. 3 Sequenzen Ein langer Weg (Filmsequenz 1:30 min) Der lange Weg zum Mars ist eine große Herausforderung, auch wenn der Planet im Weltall unser direkter Nachbar ist. Statements eines Ingenieurs und einer Technikerin vermitteln die Anspannung der an einer Marsmission beteiligten Menschen. Die Sequenz eignet sich zur Sensibilisierung, dass Missionen ins All für die beteiligten Wissenschaftler eine enorme Anspannung bedeuten und mit einigen Schwierigkeiten verbunden sein können. 4 Die Marsbahn (Filmsequenz 2:10 min) Wie die anderen Planeten in unserem Sonnensystem bewegen sich auch Mars und Erde auf bestimmten Umlaufbahnen um die Sonne. Von der Erde aus betrachtet taucht der Mars jedoch in verschiedenen Nächten immer wieder an einer anderen Stelle am Himmel auf. Manchmal scheint er sich sogar rückwärts zu bewegen. Für diese Schleifenbewegung fand Johannes Kepler eine Erklärung: Die Planetenbahnen sind elliptisch. So kann es in den Wochen vor und nach einer Opposition von Mars und Erde zu diesen sogenannten Oppositionsschleifen kommen. Der Mars im Sonnensystem (Filmsequenz 2:40 min) Der Mars zählt zu den Gesteinsplaneten. Von der Sonne aus betrachtet ist Mars der vierte Planet in unserem Sonnensystem und damit der äußere Nachbar der deutlich größeren Erde. Er besitzt zwei Monde. Ein Marstag ist mit 24 Stunden und 40 Minuten etwas länger als ein Erdentag. Ähnlich wie auf der Erde gibt es auch auf dem Mars Jahreszeiten – bedingt durch die Neigung der Äquatorebene gegen die Bahnebene. Canali – Strukturen auf der Marsoberfläche (Filmsequenz 1:30 min) Schon früh erkannte man von der Erde aus größere Strukturen auf der Mars­ oberfläche. 1877 nahm Giovanni Schiaparelli Linien wahr, die er als Kanäle interpretierte. Diese „Canali“ wurden von manchen Astronomen als Werk intelligenter Marsbewohner interpretiert. Erst in den 1960er Jahren beendete der Vorbeiflug der amerikanischen MarinerSonden vorläufig die Spekulationen. Der Flug zum Mars (Filmsequenz 1:20 min) Zum Mars zu gelangen – das ist eine gewaltige Aufgabe. Es kommt vor allem auf den richtigen Zeitpunkt an: Die kürzeste Strecke für eine Rakete ergibt sich bei einer Opposition. Aber man kann viel Antriebsenergie sparen, wenn man eine elliptische Flugbahn, die Hohmannbahn nutzt. Auf dieser optimalen Bahn beträgt die Flugzeit achteinhalb Monate. Marsmissionen (Filmsequenz 4:40 min) Seit 1960 starteten 40 Missionen in Richtung Mars. Nicht alle waren erfolgreich. In den verschiedenen Missionsabschnitten kann so einiges schiefgehen. Von allen Missionen zum Mars scheiterte bisher über die Hälfte, viele Milliarden US-Dollar waren ergebnislos investiert. Nur acht Missionen zum Mars verliefen erfolgreich, alle aus den USA. 2013 sind zwei Rover – Opportunity und Curiosity – auf der Marsoberfläche aktiv und drei Sonden kreisen in der Umlaufbahn. Der Mars aus der Nähe (Filmsequenz 5:30 min) Die Missionen zum Mars lassen das Bild von unserem Nachbarplaneten immer deutlicher werden. Sie enthüllen Details über seine Oberfläche, sein Magnetfeld und seine Atmosphäre. Außerdem zeigen sie, dass es Eis auf dem Mars gibt – Kohlenstoffdioxideis, aber auch Wassereis. 5 Auf dem Mars gibt es außerdem die größte bekannte Erhebung – den Vulkankrater Olympus Mons – und den größten bekannten Canyon im Sonnensystem. Leben auf dem Mars? (Filmsequenz 2:20 min) Gab es einmal Leben auf dem Mars? Und wäre ein Leben auf dem Mars möglich? Der Mars liegt am Rand der habitablen Zone. Ihm fehlt die wichtigste Voraussetzung für Leben: Wasser in flüssiger Form. Höheres oder gar intelligentes Leben, so wie wir es kennen, scheint es auf dem Mars also nicht zu geben. Aber Wissenschaftler halten primitive Lebensformen für denkbar. Und vielleicht auch eine Besiedlung des Mars von uns Menschen. Das erklärte Ziel der Raumfahrtbehörden: der bemannte Flug zum Mars. 6 Das Sonnensystem (Grafik) Das Sonnensystem umfasst unter anderem die Sonne, die sie umkreisenden Planeten und deren natürliche Satelliten. Von der Sonne aus gesehen ist die Erde der dritte Planet, Mars der vierte. Diese Grafik gibt eine Übersicht über die acht Planeten unseres Sonnensystems. Hohmannbahn (Grafik) Auf der Reise zu anderen Planeten kann viel Antriebsenergie sparen, wenn man eine elliptische Flugbahn, die Hohmannbahn nutzt. Diese Grafik stellt eine mögliche Hohmannbahn von der Erde zum Mars dar. Arbeitsblatt 46 / 55 11014 Unser Nachbar – der Mars Arbeitsblatt 5 – Seite 1/2 Probleme bei bemannten Marsmissionen Nur etwa alle 2 Jahre stehen Erde und Mars so zueinander, dass man eine Reise zum Mars überhaupt antreten könnte. Die reine Flugzeit zum Mars beträgt 8,5 Monate. Bis man eine Rückreise antreten könnte, müsste man allerdings weitere 1,5 Jahre warten – und dann wieder 180 Tage zurückreisen. 1. Überlege, welche technischen Schwierigkeiten bei einer bemannten Marsmission bewältigt werden müssen. _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________ 7 Didaktische Hinweise Diese Produktion eignet sich gleichermaßen für den Einsatz im Astronomie­ unterricht und im Physikunterricht der Oberstufe. Schwerpunkte werden auf den Bereich „Unser Planetensystem kennen“ gelegt sowie auf den Bereich „Weltraumfahrt“, „Satelliten und ihre Transporter“ und „Flug ins Weltall“. Im Geographieunterricht kann die Produktion zum Lernbereich „Die Landschaft als System“ eingesetzt werden. Die Produktion kann sowohl als Einstieg in das Thema „Mars“ dienen als auch unterrichtsbegleitend einzelne Aspekte vertiefen. Sie kann auch als zusammenfassender Überblick am Ende der Unterrichtsreihe dienen. 8 Arbeitsblätter vertiefen und ergänzen wichtige Aspekte des Themas. Die In­ halte können sowohl in Unterricht von der Lehrkraft präsentiert und durch Filmsequenzen, Arbeitsblätter und Grafiken vertieft werden als auch von den Schülerinnen und Schülern durch eigene Recherche erarbeitet werden. Die Auswahl der Materialien erlaubt eine individuelle Förderung im Rahmen einer Binnen­ differenzierung. Arbeitsmaterial Als Arbeitsmaterial stehen Ihnen ein umfangreiches Angebot an ergänzenden Materialien zur Verfügung (siehe Tabelle). Die Arbeitsblätter liegen sowohl als PDFals auch als Word-Dateien vor: • Die PDF-Dateien können direkt am Computer ausgefüllt oder ausgedruckt werden. • Die Word-Dateien können bearbeitet und so individuell an die Unterrichtssituation angepasst werden. Ordner Materialien Didaktische Hinweise Hinweise zum Einsatz im Unterricht Arbeitsblätter (mit Lösungen, als PDFs zum Ausfüllen) 1) Steckbrief: Der Mars 2) Der Mars von der Erde aus beobachtet 3) Der Weg zum Mars 4) Wasser auf dem Mars 5) Probleme bei bemannten Marsmissionen Infotext • Überblick über die Marsmissionen bis 2013 Grafiken • Das Sonnensystem • Hohmannbahn Filmkommentar Filmkommentar als PDF-Dokument Programmstruktur Übersicht über die Didaktische FWU-DVD Weitere Medien Info zu ergänzenden Medien 9 46 11014 Unser Nachbar – der Mars Programmstruktur Unser Nachbar – der Mars Programmstruktur Hauptmenü Unser Nachbar – der Mars Unser Nachbar – der Mars Film 22 min Unser Nachbar – der Mars Sequenzen Das Sonnensystem Grafik Hohmannbahn Grafik Arbeitsmaterial Arbeitsmaterial Didaktische Hinweise 5 Arbeitsblätter (mit Lösungen) 2 Grafiken Filmkommentar Programmstruktur Weitere Medien Produktionsangaben 10 Untermenü Unser Nachbar – der Mars Ein langer Weg 1:30 min Die Marsbahn 2.10 min Der Mars im Sonnensystem 2:40 min Canali – Strukturen auf der Marsoberfläche 1:30 min Der Flug zum Mars 1:20 min Marsmissionen 4:40 min Der Mars aus der Nähe 5:30 min Leben auf dem Mars? 2:20 min Produktionsangaben Unser Nachbar – der Mars (DVD) Produktion FWU Institut für Film und Bild, 2013 DVD-Konzept Dr. Maike Schuchmann DVD-Authoring und Design TV Werk im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2013 Bildnachweis istockphoto NASA Christina Lehni Arbeitsmaterial Dr. Maike Schuchmann Animationen Anna Lux Sprecher Andreas Karg Fachberatung Dr. Sylvia Becker Redaktion Dr. Maike Schuchmann Unter Verwendung von Material von NASA Jet Propulsion Laboratory NASA Goddard Space Flight Center ESA European Space Agency DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Gerhard Neukum FU Berlin Wikimedia Commons WDR Begleitheft Dr. Maike Schuchmann Pädagogische Referentin im FWU Dr. Maike Schuchmann Produktionsangaben zum Film „Unser Nachbar – der Mars“ Nur Bildstellen/Medienzentren: öV zulässig Produktion Lopane-Film © 2013 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D-82031 Grünwald Telefon (089) 6497-1 Telefax (089) 6497-240 E-Mail [email protected] [email protected] Internetwww.fwu.de im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2013 Buch und Regie Dr. Maike Schuchmann Monika Latzel Schnitt Wolfgang Grimmeisen 11 Didaktische FWU-DVD 46 11014 Unser Nachbar – der Mars Der Mars ist ein Nachbar der Erde und dennoch wissen wir nicht viel vom „roten Planeten“. Heute ist die Erkundung des Mars ein ganz aktuelles Thema. Die Reise zu extraterrestrischen Landschaftssystemen erdähnlicher Planeten, deren Aufbau, Besiedlung und die Frage nach außerirdischem Leben beschäftigen viele Wissenschaftler – und auch diese Produktion. Zusätzlich wird auf die Raumfahrt als Weg der physikalischen Erkenntnisgewinnung eingegangen. Es stehen Arbeitsblätter, didaktische Hinweise und weitere ergänzende Unterrichtsmaterialien zur Verfügung. Erscheinungsjahr: 2013 Laufzeit: 22 min Film: 1 Grafiken: 2 Sprache: Deutsch DVD-ROM-Teil: Unterrichtsmaterialien Arbeitsblätter:5 (mit Lösungen, als PDFs zum Ausfüllen) Adressaten: Allgemeinbildende Schule (Klasse 9-13) Schlagwörter: Atmosphäre, Erde, Gravitation, Jahreszeiten, Keplersche Gesetze, Magnetismus, Mond, Planet, Rakete, Satellit, Sonne, Sonnensystem, Sturm, Topographie, Vulkan, Wasser, Weltall, Weltraumfahrt, Wetter Systematik: Physik Astronomie FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 82031 Grünwald Telefon +49 (0)89-6497-1 Telefax +49 (0)89-6497-240 [email protected] www.fwu.de Lehrprogramm gemäß § 14 JuSchG GEMAFREI www.fwu-shop.de Bestell-Hotline: +49 (0)89-6497-444 [email protected] 4611014010 4 6 11 0 1 4 0 1 0
